上投入了大量的人力和物力。虚拟仪器主要有三大部分所组成，首先是效率很高的软件，高校的软件可以提供强大的信息分析和处理能力其次是模块化的硬件，各个模块化的硬件可以完成数据采集，信号分析，结果判断，信息处理等功能最后是可以集成硬件和软件的平台，有了这个平台，用户就可以根据自己的需求编制开发自己需要的程序和软件了。相比于传统的仪器技术，虚拟仪器技术具有非常多的优点首先是性能很高其次是虚拟仪器技术的扩展性非常强再次是开发的时间少，用户可以节约更多的时间做更重要的事情最后是无缝集成。正是由于虚拟仪器据有很多优点，所以这项技术被广泛的应用于机械化工制造冶金科学实验过程控制自动化等领域。我国在虚拟仪器技术领域也投入了大量的人力物力，目前国内的研究水平已趋于世界领先。软件的介绍工程软件是美国研制开发的图形编程虚拟仪器系统,主要功能有数据采集数据的分析过程控制以及数据表示等。提供了种新式的编程方法,用图形的方式来组装软件模块,从而生成所需要的仪器。软件主要由前面板和流程方框图以及图标和连接器组成。计算机在测试测量和自动化等领域具有最大的优势，因为提供了量的工具与函数用于数据采集分析显示和存储。用户可以在数分钟内完成套完整的从仪器连接数据采集到分析显示和存储的自动化测试测量系统。它被广泛地应用于汽车通信航空半导体电子设计生产过程控制和生物医学等各个领域。软件系统综述本次研究的液压柱塞泵状态监测与故障诊断的软件系统将以美国国家仪器公司的软件为平台进行开发，软件系统主要有两大模块，数据采集模块和数据处理模块，数据采集模块的主要有有传感器信号放大器和数据采集卡。首先用传感器采集液压柱塞泵工作时的所监测量的数据，传感器所采集到的信号十分微弱很难有数据采集卡直接采集，信号经过传感器测得后将被输送到信号放大器中，信号放大器可将传感器微弱的信号不失真的进行放大，不仅不会改变信号的特点而且更有利于数据采集卡的采集。信号经过放大后将被数据采集卡采集，数据采集卡与处理设备相连，采集到的信号将立刻被输入到数据处理设备进行分析和处理。数据处理模块是本次研究中设计的最重要的软件模块，采集到的数据包含着所监测的液压柱塞泵工作时的重要信息，通过对数据的处理可以明确液压柱塞泵工作时是否出现异常，当出现异常时经过对数据的进步分析可以知道液压柱塞泵出现的是何种异常，进而可以对其进行故障诊断。除此以外还可以对正常的液压柱塞泵进状态监测，选定监测量，液压柱塞泵正常工作时，该监测量将会在特定的范围内波动或是有规律的变化，当液压柱塞泵出现异常时，该检测量将超出安全范围或出现不正常的变化，这时警报系统将会提示观察人员出现异常情况，从而对出现故障的液压柱塞泵第时间进行维修，避免其在异常情况下工作时间过长，产生更大的损坏。本次研究设计的软件本次研究所设计的软件程序是以工程软件为平台开发的。所设计的软件可以对采集的信号进行简单的时域处理和频域处理，通过对信号的处理可以掌握所监测的液压柱塞泵的工作状态，当液压柱塞泵出现异常时，软件可以发出报警信号，通过对信号的分析可以判定是何种故障并进行诊断。图为软件的前面板图。图为软件的程序框图。图前面板图图程序框图软件前面板的简要介绍软件的前面板是由输入控件和输出控件构成的，输入控件可以让用户输入要处理的信息，显示控件则将信息处理后的结果显示出来。本次研究所设计的液压柱塞泵状态监测与故障诊断系统软件的前面板有三大模块组成，仿真信号显示模块时域分析模块以及频域分析模块。仿真信号显示模块图仿真信号显示模块该模块的主要功能是显示仿真的信号。由个图形显示控件个数值输入控件三个数值显示控件以及个按钮与开关控件构成。图形显示控件可将仿真信号的波形显示出来，用户可以直观的看到仿真信号的波形。三个数值显示控件分别显示仿真信号的幅值频率相位，可将仿真信号的基本特点显示出来，帮助用户更好的了解仿真信号。按钮与开关控件可以控制程序的运行和停止。个数值输入控件是用来调整仿真信号的发生快慢，延迟时间越大则信号发生的越慢，可根据试验情况和实际需求对仿真信号发生的快慢进行调整，以便仿真实验顺利的进行。时域分析模块图时域分析模块该模块由四个数值显示控件两个数值输入控件以及两个指示灯控件构成。四个数值显示控件分别显示信号的均值大小均方值大小标准差大小以及方差大小。两个数值输入控件分别用来设置警报的上限值和警报的下限值。两个指示灯控件用作程序的警报灯。当监测量的大小超过安全范围时警报灯将变亮，提醒观察人员所监测的液压柱塞泵工作时出现异常。频域分析模块图频域分析模块该模块由五个图形显示控件和三个数值显示控件，三个指示灯控件和四个数值输入控件组成。五个图形显示控件中有两个分别显示仿真信号的功率谱和幅值谱，有个显示功率谱分析处理后的频谱，另外两个显示幅值谱分析处理后的频谱。三个数值显示控件显示相关参数数值的大小，个数值输入控件默认输入值为。另外三个数值输入控件用来控制安全极限值，三个指示灯控件作为系统的警报灯。软件程序框图的介绍软件的程序框图由节点图框连线和端点四种元素构成。节点和文本语言程序的函数语句或者子程序相类似端点是方向固定且只有输入或者只有输出的节点图框是软件实现程序结构控制命令的图形表示而连线则是端口之间的数据通道，它和普通程序中的变量相类似。本次研究设计的程序框图主要有五个部分信号仿真信号基本特征显示时域处理频域处理警报设置。信号仿真部分图信号仿真部分该部分用来生成仿真信号，通过设置相关参数，可以仿真实验中所采集的振动信号温度变化信号流量大小信号以及压力变化信号。由于研究主要是基于液压柱塞泵的振动情况进行的，所以初始仿真信号为模拟的振动信号。信号基本特征显示部分图信号基本特征显示部分该部分用来测量仿真信号的幅值频率和相位，通过该部分的处理，可以对仿真信号的基本特性有更好的了解。时域处理部分图时域处理部分该部分将对信号进行时域处理，测量信号的均值均方值方差以及标准差的大小，测量的结果将在前面半上显示出来。频域处理部分图频域处理部分该部分可以将仿真信号的功率谱和幅值谱测出来，并对功率谱和幅值谱进行频谱分析，通过该部分的处理，我们可以更好的掌握信号的特点，从而更好的掌握液压柱塞泵工作时的运行状态。警报设置部分图警报部分该部分用来设置液压柱塞泵正常工作时的所监测参量的安全范围，当液压柱塞泵的监测参量在安全范围内时，警报灯不亮。当超出安全范围后，警报灯将变量提醒观察者所监测的液压柱塞泵出现了异常。数据的采集数据采集模块包括传感器信号放大器以及数据采集卡，其中数据采集卡是最重要的环节。为了方便以知道液压柱塞泵每时每刻的工作状态，从而可以预防故障的发生，使液压柱塞泵的工作使用期限延长。图液压柱塞泵出现异常图液压柱塞泵出现异常如图和图警报灯变亮，表示所监测的液压柱塞泵工作时出现了异常。本次研究所设计的软件程序可以仿真出采集到的监测量的信号，对于仿真的信号，程序可以显示出其基本的特性，对信号可以进行简单的时域处理和频域处理。根据信号的变化的特点和范围可以设置液压柱塞泵正常工作时参量变化的安全范围，当超出安全范围后警报灯变亮。软件很好的实现了对液压柱塞泵工作时进行状态监测和故障诊断的功能。该软件程序是基于软件开发的，编制过程简单，难度低。操作方便快捷，原理易懂，满足了毕业设计提出的要求。总结本次研究基于液压柱塞泵工作时的振动情况对其工作状态进行监测并对出现的故障做出诊断和处理。为了更好更全面的监测液压柱塞泵的工作状况，选取了流量压力温度作为辅助监测量。在对液压柱塞泵状态监测和故障诊断硬件系统需求进行详细的分析后，确立了虚拟仪器测试系统的硬件总体设计方案。同时根据硬件系统的要求，确定了状态监测所需要的传感器，选定了信号调理方案和数据采集方案。之后基于软件进行故障诊断软件系统的设计，同时用软件进行仿真实验，测试所设计的故障诊断系统的实用性和可靠性并完成研究。本次研究通过液压柱塞泵状态监测和故障诊断系统的设计，我对液压柱塞泵的工作原理有了充分的了解，对虚拟仪器技术和软件的使用更加熟悉。知道了机械设备状态监测和故障诊断系统的原理，这对我今后的工作和学习有很大的帮助。参考文献秦树人机械工程测试原理与技术重庆大学出版社马毓姝双排式轴向柱塞泵的设计及动力特性研究兰州理工大学许书生轴向柱塞泵摩擦副特性测试的结构优化设计与实验研究浙江大学金梅平衡式均流量轴向柱塞泵的理论研究安徽理工大学王克龙双联轴向柱塞泵流量特性的研究哈尔滨工业大学纪明滚动轴承故障诊断算法及软件兰州理工大学秦彦凯电液比例变排量轴向柱塞泵控制特性研究太原理工大学熊小平轴向柱塞泵配流特性的研究西南交通大学张红安变量柱塞泵在铝用阳极生产设备中的应用期刊论文有色设备，年彭保进计算机辅助物理实验改造的设计与实现华东师范大学年辛林涛油田注水空心恒流量配水技术研究中国石油大学华东年赵易彬，周以琳，等基于的数据采集系统青岛科技大学学报，王旭平，王汉功在数据采集系统中的新应用机电工程技术，王建群，南金瑞基于的数据采集系统的实现计算机工程与应用,,,,,于操作，本次研究选取数据采集卡，数据采集卡是基于总线的种采集装置，支持以太网和数据传输。本次软件系统设计中，将采用软件的信号仿真功能来仿真数据采集卡采集到的数据。包括所监测的液压柱塞泵的振动信号，温度变化信号，流量大小变化信号以及液压柱塞泵所承受到的压力的大小变化信号。因研究中主要是基于液压柱塞泵的振动情况对其进行状态监测和故障诊断，所以在编辑软件时仿真信号模块将激发个模拟振动信号的信号，并